Intensywność dźwięku – problemy i rozwiązania
1. Punkty A i B znajdują się w odległości 4 metrów i 9 metrów od źródła dźwięku. JeśliA i jaB intensywność w punkcie A i punkcie B, wtedy jaA : IB =…
Znany:
dystans punktu A ze źródła dźwięku (rA) = 4 metrów
Odległość punktu B od źródła dźwięku (rB) = 9 metrów
intensywność dźwięku w punkcie A = IA
Natężenie dźwięku w punkcie B = IB
Chciał: IA : IB
rozwiązanie:
IA rA2 = IB rB2
IA 42 = IB 92
IA 16 = jaB 81
IA / IB = 81 / 16
2. Natężenie źródła dźwięku wynosi 10-9 Wm-2. o = 10-12 Wm-2Jaki jest poziom głośności 10 źródeł dźwięku?
rozwiązanie:
Znany:
ja = 10-9 W / m2
Io = 10-12 W / m2
x = 10
Znany: Poziom dźwięku (β)
rozwiązanie:
3. Poziom dźwięku źródła dźwięku wynosi 10 dB. Jakie jest natężenie 1000 źródeł dźwięku? Minimalne natężenie Io = 10-12 Wm-2.
Znany:
β = 10 dB
Io = 10-12 W / m2
x = 1000
poszukiwany : Intensywność
rozwiązanie:
Intensywność źródła dźwięku:
Intensywność 1000 źródeł dźwięku:
Ja = (1000)(10-11) = (103) (10-11)
ja = 10-8 W / m2
4. Poziom dźwięku w przypadku A wynosi 40 dB, a poziom dźwięku w przypadku B wynosi 60 dB.o = 10-12 W m-2. Określ 100βA : 10βB.
Znany:
Poziom dźwięku A = 40 dB
Poziom dźwięku B = 60 dB
Io = 10-12 W m-2.
poszukiwany : 100βA : 10βB
rozwiązanie:
Poziom hałasu 100 A:
β = 40 + 10 log 100
β = 40 + 10 log 102
β = 40 + (2)(10)(log 10)
β = 40 + (2)(10)(1)
β = 40 + 20
β = 60 dB
Poziom dźwięku 10 B:
β = 60 + 10 log 10
β = 60 + 10 log 101
β = 60 + (1)(10)(log 10)
β = 60 + (1)(10)(1)
β = 60 + 10
β = 70 dB
βA :βB
60: 70
6: 7
5. Jeśli punkt P jest źródłem dźwięku, to stosunek natężenia dźwięku w punktach S, R i Q wynosi…
Znany:
Odległość punktu Q od źródła dźwięku (rQ) = 3 metrów
Odległość punktu R od źródła dźwięku (rR) = 6 metrów
Odległość punktu S od źródła dźwięku (rS) = 5 metrów
Natężenie dźwięku w punkcie Q = IQ
Natężenie dźwięku w punkcie R = IR
Natężenie dźwięku w punkcie S = IS
Chciał: Porównanie natężenia dźwięku w punktach S, R i Q (IS: IR: IQ)
rozwiązanie:
Natężenie dźwięku w punkcie S:
Natężenie dźwięku w punkcie R:
Natężenie dźwięku w punkcie Q :
Porównanie natężenia dźwięku w punktach S, R i Q:
6. Punkt A znajduje się w odległości P od źródła dźwięku, punkt B znajduje się w odległości 2P od źródła dźwięku, a punkt C znajduje się w odległości 4P od źródła dźwięku. Porównanie natężenia dźwięku at A, B i C to…
Znany:
Dpunkt odległości A od źródła dźwięku (rA) = P
Punkt odległości B ze źródła dźwięku (rB) = 2P
Punkt odległości C ze źródła dźwięku (rC) = 4P
Sintensywność dźwięku w punkcie A = IA
Intensywność dźwięku w punkcie B = IB
Intensywność dźwięku w punkcie C = IC
Chciał: Porównanie intensywności dźwięku at A, B i C (IA : IB : IC)
rozwiązanie:
Natężenie dźwięku w punkcie A:
Intensywność dźwięku w punkcie B:
Intensywność dźwięku w punkciet C:
Porównanie intensywności dźwięku at A, B i C:
7. Łącznie 100 osób śpiewało. Jeśli natężenie dźwięku jednego ucznia podczas śpiewania wynosi 40 dB (zakładając, że dla każdego dziecka jest ono takie samo), to natężenie dźwięku w rezultacie wynosi… (Io = 10-12 Wm-2)
Znany:
Poziom intensywności jednego ucznia (TI) = 40 dB
Io = 10-12 W / m2
Tliczba studentów (x) = 100
Chciał: Intensywność dźwięku 100 uczniów
rozwiązanie:
Natężenie dźwięku generowany przez ucznia:
Natężenie dźwięku 100 uczniów:
Ix = (x)(I)
Ix = (100)(10-8) = (102) (10-8)
Ix = 10-6 W / m2
8. Natężenie dźwięku 100 identycznych maszyn wynosi 10-7 Watt.m-2. Jeśli jao = 10-12 Watt.m-2, następnie poziom natężenia dźwięku maszyny wynosi…
Znany:
Natężenie dźwięku 100 maszyn (Ix) = 10-7 Watt.m-2
Io = 10-12 W / m2
Liczba maszyn (x) = 100 = 102
Wmruknął: Poziom natężenia dźwięku maszyny (TI)
rozwiązanie:
Natężenie dźwięku maszyny:
Ix = (x)(I)
10-7 = (102)(I)
ja = 10-7 / 102 = (10-7) (10-2) = 10-9
Poziom natężenia dźwięku maszyny (TO) :
9. Sintensywność dźwięku źródłem dźwięku jest X 6 10-6 W / cm2. Jeśli dźwięk intensywność poziom zwiększony o 10 dB określa natężenie dźwięku.
Znany:
Intensywność (I) = 6 x 10-6 W / cm2
Io = 10-12 W / m2 = 10-12 W/104 cm2 = 10-16 W / cm2
Poszukiwany : Tintensywność dźwięku
rozwiązanie:
Dodanie dotychczasowy natężenie dźwięku 10 W/m2 = 10-3 W / cm2 jest równoważne dodaniu dotychczasowy poziom natężenia dźwięku 10 dB. Dodanie natężenia dźwięku 10 dB2 W / m2 = 10-2 W / cm2 jest równoważne dodaniu poziomu natężenia dźwięku wynoszącego 20 dB. I tak dalej.
Jeśli poziom intensywności zostanie zwiększony o 10 dB intensywność wzrasta o 10-3 W / cm2. Więc intensywność staje sięs X 6 10-6 W / cm2,10-4 W / cm2) = (6 x 10-6 W / cm2) + (100 x 10-6 W / cm2) = 106 x 10-6 W / cm2.
10. Obserwator A znajduje się 5 m od źródła dźwięku. Natomiast obserwator B znajduje się 10 m od tego samego źródła dźwięku. Zatem stosunek natężenia dźwięku słyszanego przez obserwatorów B i A wynosi…
Znany:
Odległość A od źródła dźwięku (rA) = 5 metrów
Odległość B od źródła dźwięku (rB) = 10 metrów
Chciał: Tstosunek intensywności dźwięku słyszanego przez obserwatorów B i A
rozwiązanie:
IB : IA = 1: 4
Prawidłowa odpowiedź to B.
- Czym jest natężenie dźwięku i czym różni się od głośności?
- Odpowiedź:Intensywność dźwięku to miara mocy akustycznej przypadająca na jednostkę powierzchni, zwykle mierzona w watach na metr kwadratowy (W/m2Głośność natomiast to subiektywne postrzeganie siły dźwięku, zazwyczaj mierzonej w decybelach (dB). Podczas gdy intensywność jest obiektywną, fizyczną miarą, głośność jest subiektywnym doświadczeniem, które może się różnić u poszczególnych osób.
- Jaki jest związek prawa odwrotnych kwadratów z intensywnością dźwięku?
- OdpowiedźPrawo odwrotnych kwadratów głosi, że natężenie dźwięku maleje wraz z kwadratem odległości od źródła. Oznacza to, że wraz ze wzrostem odległości od źródła natężenie dźwięku gwałtownie spada.
- Dlaczego dwa dźwięki o takim samym natężeniu niekoniecznie są postrzegane jako tak samo głośne?
- OdpowiedźLudzkie ucho ma różną wrażliwość na różne częstotliwości. Dlatego nawet jeśli dwa dźwięki mają tę samą intensywność, ale różne częstotliwości, mogą być odbierane jako posiadające różne poziomy głośności.
- Jaki jest związek między natężeniem dźwięku a amplitudą fali dźwiękowej?
- Odpowiedź:Natężenie dźwięku jest wprost proporcjonalne do kwadratu amplitudy fali dźwiękowej. Jeśli amplituda fali dźwiękowej zostanie podwojona, natężenie wzrośnie czterokrotnie.
- Dlaczego szept w cichym pomieszczeniu może być wyraźnie słyszalny, ale ten sam szept przy szumiącym wodospadzie może być niesłyszalny?
- Odpowiedź: Wynika to z różnicy poziomów hałasu tła. W cichym pomieszczeniu poziom hałasu tła jest niski, co pozwala na wychwycenie szeptu. W pobliżu wodospadu, intensywny hałas maskuje cichy szept, czyniąc go niesłyszalnym.
- Jaki jest próg słyszalności i próg bólu w zakresie natężenia dźwięku?
- Odpowiedź:Próg słyszalności to najcichszy dźwięk, jaki przeciętne ucho ludzkie może usłyszeć, zwykle o natężeniu około Próg bólu, który reprezentuje poziom dźwięku mogący powodować ból i potencjalne uszkodzenie ucha, wynosi około .
- Dlaczego dźwięki wydają się cichsze, gdy słyszymy je przez ścianę lub inną przeszkodę?
- Odpowiedź:Gdy fale dźwiękowe napotykają barierę, część energii jest odbijana, absorbowana i przekazywana. Absorpcja i odbicie zmniejszają intensywność dźwięku przechodzącego przez barierę, sprawiając, że jest on cichszy.
- Jak częstotliwość wpływa na intensywność dźwięku pochłanianego przez materiały?
- OdpowiedźRóżne materiały mają różne współczynniki absorpcji dla różnych częstotliwości. Na przykład niskie częstotliwości (dźwięki basowe) są trudniejsze do pochłaniania i mogą przenikać przez ściany łatwiej niż wyższe częstotliwości.
- Dlaczego sale koncertowe i teatry inwestują w izolację akustyczną i rozwiązania akustyczne?
- Odpowiedź:Wygłuszenie pomaga izolować niepożądany hałas z zewnątrz i zapobiega jego przedostawaniu się na zewnątrz, zapewniając, że w obiekcie słychać tylko pożądany dźwięk. Akustyczne rozwiązania pomagają kontrolować odbicia dźwięku w obiekcie, zapewniając czysty i równomierny rozkład dźwięku.
- Jaki jest związek między intensywnością dźwięku a potencjalnym uszkodzeniem słuchu?
- OdpowiedźDługotrwała ekspozycja na dźwięki o wysokim natężeniu może prowadzić do uszkodzenia lub utraty słuchu. Intensywność i czas trwania ekspozycji odgrywają rolę; nawet krótkotrwała ekspozycja na ekstremalnie głośne dźwięki może spowodować trwałe uszkodzenie, podczas gdy długotrwała ekspozycja na dźwięki o umiarkowanie wysokim natężeniu może być szkodliwa.
